Co to jest wałek zębnika?
Wał zębnika jest głównym elementem napędowym większości zespołów przekładni zębatych. Wał przenosi wkład wału napędowego lub korby na pozostałe koła zębate, aby wykonać pracę, do której przeznaczony jest zespół przekładni. Wał zębnika może przenosić ten ruch napędowy na zespół przekładni liniowej lub na zespół przekładni stożkowej pod kątem prostym, taki jak mechanizm różnicowy pojazdu. Wały zębnika i powiązane z nimi koła zębate są zwykle jednoczęściowymi zespołami wykonanymi z jednego kawałka stali. Wały zębnika mogą przechodzić przez kilka łożysk podtrzymujących na swoich trasach i generalnie będą miały uszczelnienie wyjściowe w zastosowaniach z wypełnionymi olejem przekładniami.
Większość zespołów przekładni zębatych przenosi obrotowy wkład mechaniczny na moc wyjściową o zwiększonej lub zmniejszonej prędkości lub momencie obrotowym. Pozwalają również na dostosowanie kierunku wejścia, aby napędzać elementy pod kątem prostym. Większość napędów wejściowych zasilanych jest przez wał napędowy lub mechanizm korbowy. Typowe przykłady tych danych wejściowych obejmują wał napędowy i mechanizm różnicowy samochodu oraz mechanizm napędowy kołowrotka. Oba pobierają wkład z wału napędowego lub korby szpuli i przekazują ruch obrotowy do szeregu kół zębatych przez wałek zębnika. Wałek zębnika stanowi zatem pierwszy etap zespołu zębatego.
Wały zębnika są zwykle wyposażone w jeden lub więcej kół zębatych, które przenoszą napęd na resztę zespołu zębatego. Większość wałków zębatych i kół zębatych to jednoczęściowe części wykonane z jednego kęsa stali. Zwiększa to wytrzymałość wału i jego wynikową zdolność do pochłaniania znacznego momentu obrotowego przykładanego do niego podczas pracy. Niestety zwykle oznacza to, że zużyte lub uszkodzone koło zębate wymaga wymiany zarówno koła zębatego, jak i wału.
Wały te są zazwyczaj dość krótkie, obejmując jedynie szczelinę między wejściem do skrzyni biegów a pierwszymi biegami w pociągu. W niektórych konstrukcjach przekładni wał przechodzi przez łożysko lub tuleję, która podtrzymuje wał i zmniejsza tarcie. W uszczelnionych skrzyniach biegów, które działają w kąpieli olejowej, wał zębnika będzie wyposażony w uszczelkę olejową w miejscu, w którym wychodzi z przekładni. Prostsze otwarte napędy, takie jak ręczne otwieracze drzwi i korby pomp, mają odsłonięte zespoły wałka zębatego i koła zębatego, które polegają na ręcznym smarowaniu punktowym. W niektórych przekładniach zespół wałka zębatego i koła zębatego będzie wykonany z twardszego materiału niż koła zębate, którymi się napędza, ponieważ przełożenia przekładni oznaczają, że mają one większą styczność z zębami.